Динамика космических систем

Динамика и управление орбитальным и угловым движением

Грант РФФИ № 07-01-00040_а "Проблемы экспериментальной отработки алгоритмов управления малыми КА на лабораторном стенде"

Срок выполнения: январь 2007 – декабрь 2009

Организация, где выполняется работа: ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Руководитель – д.ф.-м.н. С.А. Мирер

Аннотация

      Экспериментальное исследование и наземное тестирование алгоритмов управления ориентацией космических аппаратов является важным и необходимым этапом разработки новых образцов космической техники. При этом неизбежно возникает фундаментальная проблема адекватной интерпретации наблюдаемых в лабораторных условиях динамических свойств системы. С одной стороны, задача осложняется тем, что невозможно в лаборатории точно воспроизвести условия реального орбитального полета, в которых должна функционаровать система. С другой стороны, лабораторный стенд неизбежно вносит свой вклад в динамику исследуемого объекта. Иначе говоря, в эксперименте, наблюдается проявление не динамических свойств макета, а проявление динамических свойств системы "стенд-макет". В проекте разрабатываются методы сравнительного анализа динамики макета КА на стенде и динамики штатного КА в условиях орбитального полета, основанные на математическом моделировании и исследовании динамики обеих систем, теории подобия, макетировании, проведении полунатурных испытаний с элементами имитационного моделирования. Объектами исследования служат малые ИСЗ с активными магнитными и маховичными системами ориентации. Основными элементами лабораторного стенда, разработанного в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН (при поддержке Роснауки), являются имитатор модельного магнитного поля, состоящий из трех пар ортогональных колец Гельмгольца, струнный подвес, имитатор звездного неба. Состав стенда и требования, предъявляемые к системам ориентацией ИСЗ, определяют содержание работы. В частности, исследуется динамика макета ИСЗ на струнном подвесе, анализируется влияние масштабирования геомагнитного поля вдоль трассы полета ИСЗ, проводится адаптация и верификация алгоритмов управления. Полученные результаты могут быть использованы при разработке автономных систем управления космическими и другими подвижными миниатюрными аппаратами.


Назад к списку грантов РНФ и РФФИ